大兴教育云 北京大兴：云计算如何推进区域教育信息化

云计算如何推动区域教育信息化

——以北京市大兴区为例

文字|李咏

北京市大兴区教委于2011年启动中小学数字化校园建设试点工程。经过五年的实践和探索，经历了单体数字校园建设实验、区域总体规划建设模式研究和云数字校园成果推广三个重要阶段，成功建立了覆盖全区域的教育云平台，实现了从区域总体规划到云数字校园的跨越。

区域统筹教育云建设模式

区域教育云建设必须坚持区域统筹模式，依据云计算理论进行区域教育信息化顶层设计和总体规划，建立统一的数据标准和技术规范，改变信息服务的交付模式和使用模式，兼顾学校的公共需求和个人需求，通过云服务实现数字化校园的大规模推广和区域教育信息化的整体推进。

区校合作，明确分工。地区教育信息中心和学校协同工作，分工明确。信息中心负责基础平台和公共需求，学校负责个人需求。

实现基础设施即服务。通过建立区域性云计算中心，实现基础设施的统一管理。学校不需要单独购买服务器和存储，只需要根据实际需要向云计算中心申请基础设施服务即可。云计算中心管理员为学校分配虚拟服务器和存储空房间，有效解决了学校技术人员不足带来的运维负担，避免了重复购买设备带来的浪费。

实施平台即服务。统一区域教育云平台按照SaaS模式设计，实现平台即服务、学校零部署、数字化校园建设一键开通。学校开通数字化校园云平台服务后，可以使用云平台提供的所有公共应用服务，通过应用商店选择自己的个性化应用，降低建设成本，缩短建设周期。

实现软件即服务。应用开发模式从传统的单校应用模式转变为多租户的SaaS云服务模式。所有应用系统统一部署在区域性云计算中心，学校只需支付一定的租金或授权费，就可以通过网络享受相应的软件服务。

实现可持续发展。教育云平台和应用系统按照多租户技术开发。软件提供商只需要在云计算中心部署和维护一套应用实例，就可以同时满足所有学校的需求。这降低了教育云平台和公共应用的运维服务成本，保证了教育云平台和公共应用的持续改进，最终实现区域教育信息化的可持续发展。

教育云的整体架构设计

架构设计和应用设计是区域教育云建设的两条主线。大兴区教育云的整体架构按照云计算的三层架构理论进行设计，细分为五层:物理层、数据层、平台层、应用层、大数据中心。

物理层对应云计算IaaS层，实现基础设施即服务；数据层和平台层共同构成大兴区数字校园云平台，对应云计算PaaS层实现平台即服务；应用层和大数据中心为用户提供软件服务，对应云计算的SaaS层，实现软件即服务。

教育云的物理层建设

物理层是区域教育云的基本硬件环境，通过虚拟化技术将各种服务器虚拟化为统一的计算资源，将各种存储设备虚拟化为统一的存储资源。用户只需向云计算中心申请，管理员根据用户需要的CPU、内存、存储数量为用户建立虚拟服务器，分配存储空并授权用户使用。大兴区教育云计算中心建于2014年，实现了全区统一虚拟服务器和云存储管理，为数字化校园应用建设提供了安全稳定的云计算环境。

教育云平台建设

云平台相当于区域教育云的操作系统，是支撑众多教育应用的基础平台。

云平台的数据层建设。数据层是教育云平台的重要组成部分，重点建设“一库两中心”，即统一的区域教育基础数据库、数据交换中心和身份认证中心。

区教育基础数据库是数据层的核心数据，为第三方应用提供基础数据服务。为了实现第三方应用之间的基础数据共享和数据交换，在数据层建立了统一的区域数据交换中心，实现应用系统之间无人值守的数据交换。在区级基础数据库中，为全区所有教师、学生、家长建立了唯一的实名账户，并在此基础上建立了全区统一的身份认证中心。

云平台的平台层建设。平台层是基于数据层的面向用户的云应用管理平台，由云个人桌面、云系统应用、云应用商店、云消息中心、大兴校信等五个平台级应用组成。

云个人桌面是全地区统一的数字化校园个人门户。教师可以在个人桌面上以单点登录的方式运行各种应用，实现应用管理。

云平台系统的应用是整个地区统一的标准化应用，或者是一套地区统一的云OA协同办公系统。

云应用商店是平台层的核心组件。所有第三方应用程序都在应用程序存储中发布。学校管理员可以将授权的应用程序添加到“我的学校的应用程序”区域，教师可以将应用程序添加到个人桌面。

大兴教育云平台为第三方应用提供统一的消息中心。第三方应用统一向消息中心推送应用消息，消息中心通过个人桌面、大兴查信桌面客户端、大兴查信移动客户端向个人用户推送消息。

大兴校信是大兴区数字化校园的客户端应用，包括电脑客户端和移动客户端。大兴校信可以集成统一认证中心、个人桌面、消息中心。大兴校信也是一个即时通讯系统，可以实现老师和家长的实时交流。

大兴区教育云应用层建设

大兴区教育云应用层以“开放、合作、发展”为建设原则，以教育应用生态化建设为核心理念，以教育管理应用生态化、教师专业发展应用生态化、学生自主学习应用生态化为重点，实现教育应用资源的生态化发展。

教育管理应用生态建设。教育管理应用生态构成了大兴区教育管理公共服务平台，主要包括基础管理应用、业务管理应用等领域。

基础管理的应用在云平台系统的应用中发布，是一个全区统一的云OA协同办公系统。其主要应用包括通知公告、办公邮箱、短信、工作流程审批、日程协调、薪资查询、问卷调查、公司相册、场地预定、教材订阅、活动签到、教师云盘、通讯录、组织管理等。

业务管理应用以第三方应用的形式发布在应用商店，为学校提供软件服务。比如校本选课系统、智能排课系统、网络阅卷系统、成绩分析系统、电子文件系统、资产管理系统等。

生态建设在教师专业发展中的应用。教师专业发展应用生态构成了大兴区教育资源公共服务平台，从教师评价、教师培训、教育研究、网络教研、资源共享、教师交流六个领域为教师专业发展提供信息应用服务。

学生自主学习和应用的生态建设。学生自主学习的应用生态学由纵向和横向两部分组成。纵向是贯穿整个学科内容的知识路径体系，横向是为每个知识点或学习阶段设计的互动学习方案和资源。其中互动学习方案是优化某一学科某一学习阶段的横向学习过程，主要包括新知识的学习、知识的记忆、知识的理解和应用、技能的掌握，通过教育应用的优化组合实现学习方法的创新。

大数据中心建设

大数据应用是区域教育云总体规划中的顶层，是数字化校园向智慧校园飞跃的重要标志。大数据中心是大兴区五层教育云架构的顶层。规划中的大数据中心将根据教育管理、教师发展、学生成长、教育质量评估等大数据逐步建设。

大数据中心建立数据仓库，以多种方式对教师、学生、家长和教育管理员进行数据采集，实现数据集中管理。对数据进行建模和多维挖掘分析，可以为教育综合管理提供决策参考。